多糖和蛋白质等天然聚合物被广泛用作制造先进材料的基质[1-4]。在众多的天然聚合物中,细菌纳米纤维素 (BNC)、纤维素纳米纤维 (CNF) 和纤维素纳米晶体 (CNC)(即纤维素的三种纳米形式)目前在现代科学和技术领域备受关注[5-7]。这些纳米级纤维素基质的环保性质、独特性能和多种功能正在被研究,以设计先进的纳米复合材料和纳米杂化材料,应用于力学、光学、电子、能源、环境、生物和医学等众多领域。纳米材料特刊的标题为“先进的纳米纤维素基材料:生产、特性和应用”,汇集了来自世界顶尖科学家研究纳米纤维素的原创研究和评论文章。因此,本期特刊收集了一篇关于纤维素纳米材料表征的评论论文 [8] 和八篇研究论文,重点关注 BNC [9-11]、CNF [12-15] 和 CNC [16] 用作复合材料的增强材料 [13-15] 以及生产燃料电池的离子交换膜 [9]、组织工程和伤口愈合的贴片 [10, 11] 以及用于癌症治疗的纳米系统或纳米载体 [15, 16]。在题为“纳米级红外光谱表征纤维素纳米材料的最新进展”的论文中,Zhu 等人。 [ 8 ] 综述了当前最先进的纳米级红外光谱和成像技术,即基于原子力显微镜的红外光谱 (AFM-IR) 和红外散射扫描近场光学显微镜 (IR s-SNOM),在表征纤维素纳米材料方面的应用最新进展。作者指出,AFM-IR 和 IR s-SNOM 是两种用于纳米级空间分辨率成分分析和化学映射的技术,还可以提供有关纤维素纳米材料的机械、热和电性能的深刻信息 [ 8 ]。Vilela 等人的研究。 [9] 证明了将 BNC(即微生物胞外多糖)与水溶性阴离子磺化木质素衍生物(即木质素磺酸盐)和天然交联剂(即单宁酸)结合起来生产具有良好机械性能(最大杨氏模量约 8.2 GPa)和吸湿能力(48 小时后约 78%)和最大离子电导率为 23 mS cm−1(在 94 ◦ C 和 98% 相对湿度下)的独立均质膜的可行性。尽管所实现的电导率值与文献中报道的其他全生物基离子交换膜相当或更高,但它们仍然比目前燃料电池中使用的标准商用 NafionTM 离聚物低两个数量级。尽管如此,作者认为,这项研究可能有助于开发环境友好型导电隔膜的漫长而艰辛的道路,特别是通过利用农业和工业副产品的剩余原材料 [ 9 ]。Kutov á 等人的研究也同样有趣。[ 10 ] 研究了干燥方法(风干或冷冻干燥)和随后的氩等离子体改性对导电隔膜的影响。
主要关键词